problemas de neumática

Problemas de Neumática – 4º ESO
PROBLEMAS DE NEUMÁTICA
1. Expresa en bar una presión de 4’75 atm.
2. Expresa en unidades del SI una presión de 3 atm y una de 6’75 bar.
3. Determina en L/min el caudal de una tubería por la que circulan 2’4 m3 de aire durante
media hora.
4. Calcula la fuerza que ejercerá una masa de aire comprimido sobre un pistón de 2 cm de
radio si la presión es de 0’02961 atm. ¿Y si el pistón tuviera un radio de 3 cm? ¿Qué conclusión
puedes sacar?
5. Calcula la presión ejercida sobre un pistón de 20 mm de diámetro si la fuerza obtenida es
de 1200 N.
6. ¿Cuá será el diámetro del pistón en un circuito neumático si la presión ejercida por la
masa de aire comprimido es de 8 bar y la fuerza con que se desplaza el vástago es de 3.000 N?
7. Calcula el caudal de un circuito hidráulico sabiendo que el volumen que atraviesa una
sección del circuito es de 3 hL en 30 minutos.
8. Determina la fuerza ejercida por el émbolo de un cilindro sabiendo que tiene 50 cm2 de
superficie y que la presión neta ejercida sobre él es de 4 bar.
9. Determina la fuerza que realizará un cilindro de simple efecto de 80 mm de diámetro y 20
mm de carrera sabiendo que está sometido a una presión de 6 bar.
10. Calcula la fuerza efectiva en el avance y en el retroceso que desarrolla un cilindro de
doble efecto sometido a una presión de 10 bar si los diámetros del émbolo y del vástago son,
respectivamente, 20 mm y 8 mm.
11. Calcula la fuerza efectiva que ejerce un cilindro de doble efecto en las carreras de avance
y retroceso sabiendo que el émbolo tiene un diámetro de 16 mm y el vástago, de 6 mm; la
presión del aire comprimido es de 10 bar.
12. Un cilindro neumático, cuyo émbolo tiene 30 cm2 de superficie, abre las ventanas de un
invernadero cuando llega a una cierta temperatura. Si el recorrido del émbolo, es decir, su carrera
es de 40 cm y la presión en el circuito es de 5 bar, calcula:
a. Tiempo que tarde en abrir la ventana si el caudal es de 24 l/min, sabiendo que el
volumen del cilindro es V = S · L, siendo “S” la superficie del émbolo y “L” la
carrera.
b. Fuerza que realiza el émbolo sobre la ventana.
13. Calcula la fuerza de un cilindro de doble efecto que tiene las siguientes características:
Diámetro del cilindro: 80 mm.
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Diámetro del vástago: 25 mm.
Presión de trabajo: 6 kp/cm2.
14. Queremos diseñar un cilindro de simple efecto que utilice en su funcionamiento un
volumen de aire de 800 cm3, cuya presión de trabajo sea 12’3 kp/cm2 y cuya longitud sea 29 cm.
a. Halla el diámetro de ese cilindro.
b. Calcula las fuerzas de ese cilindro.
15. Necesitamos que el vástago de un cilindro de doble efecto efectúe una fuerza de 160 N en
su carrera de avance con una presión del aire de 6 bar. Calcula el diámetro del émbolo.
16. Dibuja el esquema eléctrico de un circuito eléctrico provisto de un generador, un fusible,
un interruptor y un motor eléctrico. Indica qué elementos serían sus equivalentes en un circuito
neumático.
17. Copia en tu cuaderno y completa el siguiente cuadro sobre la relación entre los elementos
componentes de los circuitos eléctricos, neumáticos e hidráulicos.
Circuitos
Eléctrico
Neumático
Elemento
Bomba
Componentes
generador
Elementos de
transporte
Hidráulico
Tubería
Elementos
Cilindro,
actuadores
motores
Elementos de
mando y control
Válvulas
18. Representa gráficamente un compresor alternativo y explica su funcionamiento.
19. Representa gráficamente los cilindros de simple y doble efecto, y explica brevemente su
funcionamiento.
20. Explica las características de esta válvula:
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21. Representa simbólicamente una válvula 2/2 NC con mando por rodillo y retorno por
muelle.
22. A partir de la secuencia de figuras, describe el funcionamiento de la válvula 2/2 de
asiento plano.
23. Explica las características de la válvula aquí representada:
24. Indica el número de vías y posiciones, el accionamiento y el retorno de la válvula que
aparece representada a continuación.
25. Indica el número de vías y posiciones, el accionamiento y el retorno de las siguientes
válvulas:
26. Identifica las siguientes válvulas y explica su funcionamiento.
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27. ¿Por qué son necesarios los elementos de protección y mantenimiento? ¿Cuáles son estos
elementos?
28. ¿De qué material está constituido el secador de un circuito neumático? ¿Cómo funciona
el filtro y para qué sirve?
29. Dibuja el circuito neumático que aparece a continuación empleando esta vez, una válvula
3/2 con accionamiento por pedal y retorno por muelle. ¿Qué otros accionamientos se podrían
utilizar para activar una válvula 3/2 en un circuito similar? Represéntalos.
30. Estas imágenes representan el proceso de accionamiento de un cilindro de doble efecto
por medio de una válvula 5/2 NA.
- Explica el proceso que tiene lugar tanto en el avance del vástago como en su retroceso.
- Representa simbólicamente el dispositivo formado por el cilindro y la válvula.
31. ¿Qué señal alcanzará la salida en una válvula de
simultaneidad si las presiones en X e Y son distintas? ¿Es esto lo
que ocurre en el esquema que aparece a continuación? En dicho
esquema, aparece un conector en “T”, ¿cuál es su función?
Realiza también el diagrama espacio-fase.
32. El circuito representado anteriormente, podría servir para
reducir el volumen de las latas de refresco para facilitar su reciclaje. ¿Constituye el circuito que
aparece a continuación otra solución al problema de reducir el volumen de las latas?
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33. Diseña un circuito neumático para controlar, mediante un pulsador, el ascenso y el
descenso de la cabina del siguiente ascensor.
34. Indica el nombre y describe el funcionamiento de los componentes que aparecen en el
siguiente circuito. Explica qué ocurre cuando accionamos el pulsador y cuando dejamos de
accionarlo. Realiza el diagrama espacio-fase.
35. Nombra todos los componentes del circuito neumático representado a continuación. En el
caso de las válvulas, indica tipo y vías/posiciones, accionamiento y retorno, si procede.
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36. Explica detalladamente qué ocurre cuando se acciona los pulsadores en el circuito
anterior. Realiza el diagrama espacio-fase.
37. Diseña un circuito de accionamiento de un cilindro en el que sea necesario para su
activación que estén pulsadas dos válvulas 3/2 a la vez. Si solo se presiona una válvula el
cilindro no se activa.
38. ¿Qué diferencia hay en el circuito de la figura con el del ejercicio anterior? Di la relación
de elementos empleados y realiza el diagrama espacio-fase.
39. En el circuito neumático de la figura, se pide:
a. Explicar el funcionamiento del circuito.
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b. Identificar los componentes del circuito.
c. Realizar el diagrama espacio-fase.
40. En el circuito neumático de la figura, se pide:
a. Explicar el funcionamiento del circuito.
b. Identificar los componentes del circuito.
c. Realizar el diagrama espacio-fase.
41. Para el circuito neumático de la figura inferior, se pide:
a. Funcionamiento del circuito.
b. Componentes del circuito.
c. Diagrama espacio-fase.
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42. En el circuito neumático de la figura, se pide:
a. Explicar el funcionamiento del circuito.
b. Identificar los componentes del circuito.
c. Realizar el diagrama espacio-fase.
43. Para el circuito neumático de la figura inferior, se pide:
a. Funcionamiento del circuito.
b. Componentes del circuito.
c. Diagrama espacio-fase.
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44. En el circuito neumático de la figura, se pide:
a. Explicar el funcionamiento del circuito.
b. Identificar los componentes del circuito.
c. Realizar el diagrama espacio-fase.
45. Para el circuito neumático de la figura inferior, se pide:
a. Funcionamiento del circuito.
b. Componentes del circuito.
c. Diagrama espacio-fase.
46. Realiza un esquema neumático que cumpla las siguientes condiciones:
Se desea gobernar un cilindro de D/E de forma que su avance se produzca de forma
regulada al activar un pulsador, mientras que el retroceso se origine rápidamente al actuar en otro
pulsador distinto.
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47. Diseña un circuito neumático con una válvula selectora y un cilindro de simple efecto que
permita abrir una puerta de un autobús desde dos pulsadores.
48. Diseña los siguientes circuitos con estas condiciones:
a. Un circuito neumático de tal modo que el vástago del cilindro se accione
mediante un pulsador y vuelva a su posición inicial mediante un muelle.
b. Un circuito neumático que mueva el cilindro del apartado anterior desde dos
pulsadores accionados al mismo tiempo.
c. El circuito anterior utilizando una válvula de simultaneidad.
49. Diseña los circuitos siguientes:
a. Un circuito que disponga de 1 cilindro de simple efecto controlado por una
válvula de 3 vías y 2 posiciones con mando por pedal y retorno por muelle
b. Un circuito que disponga de 1 cilindro de doble efecto controlado por una válvula
de 5 vías y 2 posiciones, con mando eléctrico y retorno por muelle.
c. Un circuito que disponga de 2 cilindros de simple efecto, que actúan a la vez
comandados por una válvula de 3 vías y 2 posiciones con mando manual y
retorno neumático temporizado.
50. Diseña un circuito neumático para la siguiente maniobra:
“El vástago de un cilindro de doble efecto, en su carrera de avance, hace descender la
cuchilla de una cortadora de papel. Para evitar accidentes, el operario debe pulsar
simultáneamente con las dos manos para iniciar la maniobra”
En el diseño, deberás utilizar:

Cilindro de doble efecto.

Válvula distribuidora 4/2 con mando neumático y retorno por muelle.

Dos válvulas 3/2 con mando por pulsador y retorno por muelle.
51. Diseña un circuito neumático para gobernar independientemente dos cilindros A y B, de
modo que el vástago de A haga avanzar una pieza y el B estampe sobre ella una marca.
El avance de cada uno de los cilindros debe poder regularse.
En el diseño deberás utilizar:

Dos cilindros de doble efecto.

Dos válvulas 4/2 con mando por palanca y retorno por muelle.

Dos válvulas reguladoras de caudal unidireccional.
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